專利名稱：一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力系統(tǒng)的數(shù)據(jù)自動化采集與處理儀器，具體涉及一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置。
背景技術(shù)：
隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，智能電器、智能儀表、先進(jìn)的工業(yè)自動化設(shè)備等對電能質(zhì)量的要求不斷提高。電能與其它產(chǎn)品有所不同，發(fā)、輸、變、配和用是同時完成的，且各環(huán)節(jié)的設(shè)備是連接在一個系統(tǒng)中。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力系統(tǒng)越來越龐大， 越來越復(fù)雜，電網(wǎng)中某處發(fā)生故障或者有如諧波污染等嚴(yán)重的電能質(zhì)量問題隨時可能發(fā)生，發(fā)現(xiàn)并確定故障源或污染源將成為一個全新的課題。特別是配電網(wǎng)，系統(tǒng)復(fù)雜龐大，發(fā)現(xiàn)并確定故障源或污染源將更加困難。另外，還由于目前的電力系統(tǒng)配，工礦企業(yè)的各個配電網(wǎng)的實行區(qū)域化管理，自成系統(tǒng)，終端設(shè)備獨立運行，缺乏一種統(tǒng)一同步運行的機制，一旦發(fā)生故障，現(xiàn)有技術(shù)的配電管理系統(tǒng)尚不能采集到帶有故障發(fā)生時間的數(shù)據(jù)，即帶有時標(biāo)的故障數(shù)據(jù)，使得分析故障和盡快排除更加困難。本領(lǐng)域亟需一種能夠?qū)崿F(xiàn)一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置。
發(fā)明內(nèi)容為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的是提供一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，具有數(shù)據(jù)采集與處理自動化、同步數(shù)據(jù)采集與計算、結(jié)構(gòu)合理、操作方便的，在線或便攜使用特點。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，包括模擬量信號采集模塊、開關(guān)量信號采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、鍵盤/顯示模塊、管理模塊、GPS/北斗對時方式模塊、 IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、RTC+工頻對時方式模塊、時間報文信息對時方式模塊；所述GPS/北斗對時方式模塊、IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、RTC+工頻對時方式模塊、RTC+工頻對時方式模塊、所述時間報文信息對時方式模塊均通過內(nèi)部總線與管理模塊和模擬量信號采集模塊相通信連接；所述IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與外部IEEE1588時間服務(wù)器相通信連接；所述NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與外部NTP/SNTP服務(wù)器相通信連接；所述的一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置通過選擇GPS/北斗對時方式模塊、IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、RTC+工頻對時方式模塊和時間報文信息對時方式模塊的一種或幾種方式，對采樣和計量數(shù)據(jù)設(shè)置對時時標(biāo)。所述的GPS/北斗對時方式模塊通過內(nèi)部總線與管理模塊和模擬量采集模塊相通信連接，接收GPS/北斗星的時間信息，再產(chǎn)生IPPS信號，根據(jù)時間報文信息和IPPS實現(xiàn)本裝置的對時。所述的IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊包括與內(nèi)部總線相通信連接的MCU，IEEE1588 網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊接收外部服務(wù)器的時間報文信息，并由MCU產(chǎn)生IPPS提供給模擬量采集模塊，通過時間報文信息和IPPS實現(xiàn)本裝置的對時，選擇有線網(wǎng)絡(luò)或WCDMA或WLAN傳輸 IEEE1588時間報文信息。所述的NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊包括與內(nèi)部總線相通信連接的MCU，MCU接收外部服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)時間報文信息并產(chǎn)生IPPS信號，再通過倍頻電路實現(xiàn)本裝置的對時，選用有線或者無線以太網(wǎng)WLAN傳輸時間報文信息。所述的RTC+工頻對時方式模塊，包括與內(nèi)部總線相通信連接的MCU，RTC電路與 MCU相通信連接，工頻電壓通過過零檢測電路和倍頻電路進(jìn)入MCU，工頻電壓通過過零檢測電路，產(chǎn)生工頻信號，然后經(jīng)過倍頻電路，輸入MCU，MCU根據(jù)工頻電壓輸出IPPS信號；由 RTC實時時鐘和IPPS信號實現(xiàn)本裝置的對時。所述的時間報文信息對時方式模塊，MCU與內(nèi)部總線相通信連接，MCU接收外部服務(wù)器發(fā)布的時間報文信息實現(xiàn)本裝置的對時。本裝置具有便攜使用方式和在線固定使用方式，在固定使用型式，本裝置固定安裝在配電系統(tǒng)中，對該測點進(jìn)行測量，并將三相電壓Ua、電壓Ub、電壓Uc、電流la、電流rt、 電流Ic分別接入本裝置的AD電路；便攜使用方式時，在需要測量某個測點的數(shù)據(jù)時，將本裝置電流通道鉗形互感器按照相序鉗在被測點的A、B、C相線纜上，電壓Ua、電壓Ub、電壓 Uc信號接入本裝置的AD電路，打開開關(guān)。由于本實用新型采用了 GPS/北斗衛(wèi)星對時方式、IEEE1588對時方式、NTP/SNTP對時方式、電網(wǎng)RTC+工頻對時方式和時間報文信息對時方式模式，使得所測量數(shù)據(jù)均帶有時標(biāo)，解決了現(xiàn)有技術(shù)所測量數(shù)據(jù)無時標(biāo)的技術(shù)缺陷，對配電系統(tǒng)進(jìn)行時間點切面分析提供了方法，為分析故障和盡快排除故障提供了更加實用的數(shù)據(jù)，使迅速排除故障成為可能。

圖1是本裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是GPS/北斗對時方式配電檢測裝置原理邏輯圖。圖3是IEEE1588對時方式配電檢測裝置原理邏輯圖。圖4是NTP/SNTP對時方式配電檢測裝置原理邏輯圖。圖5是RTC+工頻對時方式配電檢測裝置原理邏輯圖。圖6是時間報文信息對時方式配電檢測裝置原理邏輯。
具體實施方式
下面結(jié)合具體實施方式
并對照附圖對本實用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。參照圖1，一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，包括模擬量信號采集模塊、開關(guān)量信號采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、鍵盤顯示與管理模塊、GPS/北斗對時方式模塊、 IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、時間報文信息對時方式模塊， RTC+工頻對時模塊；GPS/北斗對時方式模塊由GPS/北斗模塊接收時間報文信息，通過內(nèi)部總線與管理模塊和模擬量信號采集模塊相互通信連接實現(xiàn)對時；IEEE1588對時方式模塊通過內(nèi)部總線與管理模塊和模擬量信號采集模塊相互通信連接，通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與外部 IEEE1588時間服務(wù)器相通信連接實現(xiàn)對時；提供對時時鐘源的NTP/SNTP對時模塊通過本裝置的內(nèi)部總線與實現(xiàn)本裝置管理功能的管理模塊和模擬量信號采集模塊相互通信連接， 同時與外部NTP/SNTP服務(wù)器相通信連接接收網(wǎng)絡(luò)時間報文實現(xiàn)對時；RTC+工頻對時模塊通過內(nèi)部總線與管理模塊和模擬量信號采集模塊相通信連接，同時與外部服務(wù)器相通信連接實現(xiàn)對時；時間報文信息對時方式模塊由MCU接收時間報文信息，通過內(nèi)部總線與模擬量信號采集模塊相互通信連接實現(xiàn)對時；本裝置通過選擇GPS/北斗模塊、IEEE1588對時方式模塊、NTP/SNTP對時模塊、RTC+工頻對時模塊、時間報文信息對時模塊中的一種或幾種方式，對采樣和計量數(shù)據(jù)設(shè)置對時時標(biāo)。參照圖2，GPS/北斗對時方式模塊通過內(nèi)部總線與管理模塊以及模擬量采集模塊相通信連接，接收GPS/北斗星的對時信息，再產(chǎn)生IPPS信號，經(jīng)過倍頻后作為AD采樣時鐘，實現(xiàn)對電壓Ua、電壓Ub、電壓Uc，電流la、電流lb、電流Ic采樣數(shù)據(jù)設(shè)置時標(biāo)。參照圖3，IEEE1588網(wǎng)絡(luò)時間對時方式，包括與內(nèi)部總線相通信連接的MCU，MCU 接收外部服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)時間報文信息，并由MCU產(chǎn)生IPPS信號，經(jīng)過倍頻后作為AD采樣時鐘，實現(xiàn)對電壓Ua、電壓Ub、電壓Uc，電流la、電流lb、電流Ic采樣數(shù)據(jù)設(shè)置時標(biāo)；可選擇有線網(wǎng)絡(luò)、WCDMA、WLAN等方式傳輸IEEE1588時間報文信息。參照圖4，NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)時間對時方式，包括與內(nèi)部總線相通信連接的MCU，MCU接收外部服務(wù)器的時間報文信息，并由MCU產(chǎn)生IPPS信號，經(jīng)過倍頻后作為AD采樣時鐘，實現(xiàn)對電壓Ua、電壓Ub、電壓Uc,電流la、電流lb、電流Ic采樣數(shù)據(jù)設(shè)置時標(biāo)；根據(jù)對時精度的要求可以選擇利用無線以太網(wǎng)WLAN適配器、有線以太網(wǎng)LAN適配器傳輸時間報文信息。參照圖5，RTC+工頻對時方式，包括與內(nèi)部總線相通信連接的MCU，與MCU相通信連接的RTC電路，工頻電壓通過過零檢測電路和倍頻電路輸入MCU，MCU接收外部時間報文信息，RTC實時時鐘實現(xiàn)絕對時間同步，工頻電壓實現(xiàn)相對時間同步，對電壓Ua、電壓Ub、電壓Uc，電流la、電流lb、電流Ic采樣數(shù)據(jù)設(shè)置時標(biāo)。參照圖6，所述時間報文信息對時方式，MCU通過內(nèi)部總線與管理模塊和模擬量采集模塊相通信連接，并接收外部時鐘源發(fā)布的時間報文信息實現(xiàn)對本配電檢測裝置測量的電量計量數(shù)據(jù)、電力參量數(shù)據(jù)、電壓諧波分析數(shù)據(jù)、電流諧波分析數(shù)據(jù)、電壓電流畸變率、事件信息記錄數(shù)據(jù)、故障信息記錄數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)設(shè)置時標(biāo)。本裝置設(shè)有兩種使用方式，即固定和便攜方式。固定使用方式時，將本裝置安裝在配電系統(tǒng)中某個測點上，將三相電壓分別接入本裝置的電壓信號fe-c、電流信號Ia-c輸入端，本裝置一直在線工作，其被測數(shù)據(jù)保存于本裝置的存儲模塊，需要時可用本裝置的鍵盤 /顯示模塊進(jìn)行閱讀，或轉(zhuǎn)存于移動存儲裝置或者通過通訊口讀出數(shù)據(jù)。便攜使用方式時， 在需要測量某個測點將本裝置電流通道鉗形互感器按照相序鉗在被測點的A、B、C相線纜上，并將該測點電壓信號接入本裝置的電壓信號電壓fe-c電壓輸入端，打開開關(guān)即可；數(shù)據(jù)處理與固定方式相同。以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下做出若干等同替代或明顯變型，而且性能或用途相同，則應(yīng)當(dāng)視為屬于本實用新型由所提交的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，包括模擬量信號采集模塊、開關(guān)量信號采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、鍵盤/顯示模塊、管理模塊、GPS/北斗對時方式模塊、IEEE1588 網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、RTC+工頻對時方式模塊、時間報文信息對時方式模塊；其特征在于所述GPS/北斗對時方式模塊、IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、RTC+工頻對時方式模塊、 RTC+工頻對時方式模塊、時間報文信息對時方式模塊均通過內(nèi)部總線與管理模塊和模擬量信號采集模塊相通信連接；所述IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與外部IEEE1588時間服務(wù)器相通信連接；所述NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊通過網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)與外部NTP/SNTP服務(wù)器相通信連接；通過選擇GPS/北斗對時方式模塊、IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、RTC+工頻對時方式模塊和時間報文信息對時方式模塊的一種或幾種方式，對采樣和計量數(shù)據(jù)設(shè)置對時時標(biāo)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，其特征在于 所述的GPS/北斗對時方式模塊通過內(nèi)部總線與管理模塊和模擬量采集模塊相通信連接， 接收GPS/北斗星的時間信息，再產(chǎn)生IPPS信號，根據(jù)時間報文信息和IPPS實現(xiàn)本裝置的對時。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，其特征在于 所述的IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊包括與內(nèi)部總線相通信連接的MCU，IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊接收外部服務(wù)器的時間報文信息，并由MCU產(chǎn)生IPPS提供給模擬量采集模塊，通過時間報文信息和IPPS實現(xiàn)本裝置的對時，選擇有線網(wǎng)絡(luò)或WCDMA或WLAN傳輸IEEE1588 時間報文信息。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，其特征在于 所述的NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊包括與內(nèi)部總線相通信連接的MCU，MCU接收外部服務(wù)器的網(wǎng)絡(luò)時間報文信息并產(chǎn)生IPPS信號，再通過倍頻電路實現(xiàn)本裝置的對時，選用有線或者無線以太網(wǎng)WLAN傳輸時間報文信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，其特征在于 所述的RTC+工頻對時方式模塊，包括與內(nèi)部總線相通信連接的MCU，RTC電路與MCU相通信連接，工頻電壓通過過零檢測電路和倍頻電路進(jìn)入MCU，工頻電壓通過過零檢測電路，產(chǎn)生工頻信號，然后經(jīng)過倍頻電路，輸入MCU，MCU根據(jù)工頻電壓輸出IPPS信號；由RTC實時時鐘和IPPS信號實現(xiàn)本裝置的對時。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，其特征在于 所述的時間報文信息對時方式模塊，MCU與內(nèi)部總線相通信連接，MCU接收外部服務(wù)器發(fā)布的時間報文信息實現(xiàn)本裝置的對時。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，其特征在于 本裝置具有便攜使用方式和在線固定使用方式，在固定使用型式，本裝置固定安裝在配電系統(tǒng)中，對該測點進(jìn)行測量，并將三相電壓Ua、電壓Ub、Uc、電流la、電流lb、電流Ic分別接入本裝置的AD電路；便攜使用方式時，在需要測量某個測點的數(shù)據(jù)時，將本裝置電流通道鉗形互感器按照相序鉗在被測點的A、B、C相線纜上，電壓Ua、電壓Ub、電壓Uc電壓信號接入本裝置的AD電路，打開開關(guān)。
專利摘要一種具有對時功能的配用電監(jiān)測與測量裝置，包括模擬量信號采集模塊、開關(guān)量信號采集模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、鍵盤/顯示模塊、管理模塊、GPS/北斗對時方式模塊、IEEE1588網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、NTP/SNTP網(wǎng)絡(luò)對時方式模塊、RTC+工頻對時方式模塊、時間報文信息對時方式模塊；通過選擇其中的一種或幾種方式實現(xiàn)對采樣數(shù)據(jù)設(shè)定時標(biāo)；本實用新型使得所測量數(shù)據(jù)均帶有時標(biāo)，解決了現(xiàn)有技術(shù)所測量數(shù)據(jù)無時標(biāo)的技術(shù)缺陷，為配電系統(tǒng)進(jìn)行時間點切面分析提供了方便，為分析故障和盡快排除故障提供了更加實用的數(shù)據(jù)，使迅速排除故障成為可能；本裝置具有結(jié)構(gòu)合理、操作方便，設(shè)置時標(biāo)準(zhǔn)確，以及在線或便攜使用的特點。
文檔編號H02J13/00GK202221924SQ20112024525
公開日2012年5月16日 申請日期2011年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月13日
發(fā)明者袁軍芳, 趙忠, 馬景輝 申請人:西安市雙合軟件技術(shù)有限公司